Приглашаем посетить сайт

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах
Статьи на букву "И" (часть 2, "ИММ"-"ИНЖ")

Статьи на букву "И" (часть 2, "ИММ"-"ИНЖ")

ИММЕРСИОННЫЙ МЕТОД

ИММЕРСИОННЫЙ МЕТОД (от лат. immersio - погружение) - метод определения показателей преломления п мелких зёрен (~ неск. мкм) твёрдых тел под микроскопом. Зёрна исследуемого вещества погружают в нанесённые на предметное стекло капли разл. жидкостей с известным п. Наблюдая под микроскопом эти препараты, подбирают жидкость, наиб. близкую по п к данному веществу. Для сравнения п твёрдого вещества и жидкости пользуются методом Бекке, косым освещением или методом двойного диафрагмнрования. В последнем методе в световой пучок вводят два экрана с прямолинейным краем (диафрагмы); один из экранов помещается под препаратом, другой - над объективом микроскопа. При этом видимые в микроскоп осколки твёрдого вещества кажутся как бы односторонне освещёнными; положение их светлых и тёмных краёв зависит от соотношения n твёрдого вещества и жидкости. Необходимое для измерений равенство этих п достигается применением монохроматич. света с разл. длинами волн и отмечается по исчезновению одностороннего освещения или полоски Бекке. Использование одной только диафрагмы (верхней или нижней) даёт косое освещение, вызывающее такой же эффект, как и диафрагмирование, но не во всём поле зрения одновременно. <Точность И. м. порядка 0,001; форма и характер поверхности исследуемого зерна не оказывают существенного влияния. В И. м. применяют иммерсионный набор жидкостей с n от 1,408 до 2,15 и прозрачные сплавы с n до 2,7. И. м. используют для установления чистоты соединений, определения твёрдых фаз в смесях веществ и пр. И. м. широко применяется при изучении минералов и горных пород. Лит.: Иоффе Б. В., Рефрактометрические методы химии, 2 изд., Л., 1974; Татарский В. Б., Кристаллооптика и иммерсионный метод..., М., 1965; Сахарова М. С., Черкасов Ю. А., Иммерсионный метод минералогических исследований, М., 1970.

ИМПЕДАНС

Статья большая, находится на отдельной странице.

ИМПЕДАНС АКУСТИЧЕСКИЙ

ИМПЕДАНС АКУСТИЧЕСКИЙ - комплексное сопротивление, к-рое вводится при рассмотрении колебаний акустич. систем (излучателей, приёмников звука, рупоров, труб и т. п.) по аналогии с электротехникой. И. а. представляет собой отношение комплексных амплитуд звукового давления к колебат. объёмной скорости. Комплексное выражение И. а. имеет вид: Za=ReZa+iImZa. Действительная часть И. a. ReZa (т. н. активное акустич. сопротивление) связана с диссипацией энергии в самой акустич. системе и потерями энергии на излучение звука, а мнимая часть И. a. ImZa (реактивное акустич. сопротивление) обусловлена реакцией сил инерции (масс) или сил упругости (гибкости). В соответствии с этим реактивное сопротивление бывает инерционным или упругим. <Понятие И. а. важно при рассмотрении распространения звука в трубах перем. сечения, рупорах и подобных системах или при рассмотрении акустич. свойств излучателей и приёмников звука, их диффузоров, мембран и т. п. (см. Излучение звука). Для излучающих систем от И. а. при заданной объёмной скорости зависит мощность излучения, кпд и др. характеристики; для приёмников звука И. а. определяет условия согласования со средой. Акустич. сопротивление в системе СИ измеряется в Н. <с/м 6, в системе СГС - в дин. <с/см 5 (иногда последнюю единицу наз. "акустич. Ом").Наряду с И. а. при рассмотрении акустич. систем пользуются понятиями удельного И. а. z а и механич. импеданса Z м, к-рые связаны между собой и с Za зависимостью: Z м=Sza=S2Za, где S - рассматриваемая площадь в акустич. системе. Удельный И. а. выражается отношением звукового давления к колебат. скорости в данной точке. Для плоской волны удельный И. а. равен волновому сопротивлению среды. Механич. импеданс (и соответственно механич. активное и реактивное сопротивление) определяется отношением силы, с к-рой система действует на среду, к колебательной скорости частиц. Для поршневой излучающей системы при размерах поршня, больших длины волны, механич. импеданс равен произведению звукового давления на площадь поршня, отнесённому к ср. колебат. скорости для этой площади. Единица механич. сопротивления в системе СИ - Н. <с/м, в системе СГС - дин. <с/см (иногда последнюю наз. "механич. Ом").

ИМПУЛЬС

Статья большая, находится на отдельной странице.

ИМПУЛЬС АКУСТИЧЕСКИЙ

ИМПУЛЬС АКУСТИЧЕСКИЙ (от лат. impulsus - удар, толчок) - 1) бегущая звуковая волна, имеющая характер резкого кратковрем. изменения давления, напр., звуковые волны, создаваемые взрывом, искровым разрядом, соударением тел. Каждый такой импульс содержит как область повышенного, так и область пониженного давления. Спектр такого И. а. сплошной, с максимумом в области частот, период к-рых близок к длительности И. а.2) Звуковая волна, близкая по форме к участку синусоиды той или иной частоты ("частоты заполнения"),или, иначе говоря, распространяющийся цуг квазигармонич. колебаний, включающий примерно от десяти до неск. сотен периодов (т. н. заполненный И. а.- аналог радиоимпульса, см. Импульсный сигнал). Огибающая цуга, т. е. закон изменения амплитуды в И. а., может быть различной. Наиб. распространёнными являются И. а. прямоугольной формы, применяются также колоколообразная (гауссова) и экспоненциальная формы огибающей. Такие И. а. создают при помощи электроакустических преобразователей, питаемых от генераторов электрич. синусоидальных сигналов, подаваемых на преобразователь через импульсный модулятор (или прерыватель). Часто применяют ряд следующих друг за другом с определ. частотой повторения идентичных заполненных И. а., промежутки между к-рыми обычно существенно больше длительности отд. И. а. Такие последовательности импульсов можно рассматривать как частный случай амплитудно-модулированных звуковых колебаний (см. Амплитудная модуляция). Осн. характеристики акустич. сигналов в виде таких последовательностей импульсов - частота заполнения, длительность отд. импульса и частота повторения (или скважность, равная отношению периода следования импульсов к длительности отд. импульса). Импульсные сигналы применяют при акустич. исследованиях в огранич. объёмах, напр., в незаглушённых помещениях или бассейнах, в УЗ-ваннах, при измерениях скорости и поглощения звука в образцах твёрдых тел, чтобы исключить осложняющие влияния отражённых сигналов. <Звуковые и УЗ И. а. широко используются в гидроакустике для исследования свойств морской среды, для измерения глубин (см. Эхолот )и в гидролокации, а также в УЗ дефектоскопии и в ряде др. методов.

ИМПУЛЬС ЗВУКОВОЙ ВОЛНЫ

ИМПУЛЬС ЗВУКОВОЙ ВОЛНЫ - кол-во движения, к-рым обладает звуковое поле в заданном объёме. Понятие И. з. в. имеет смысл для волны, занимающей конечную область пространства, нигде не ограниченного преградами. Плотность И. з. в. j, т. <е. импульс единицы объёма, равна где v - колебательная скорость частиц,r- плотность среды в данной точке пространства в данный момент, r0 - плотность невозмущённой среды, r' - изменение плотности, обусловленное наличием звуковой волны. Плотность И. з. в. совпадает с плотностью потока массы. Вектор j ориентирован по направлению колeбат. скорости. В случае продольной волны в изотропной среде величину j можно выразить через плотность потока звуковой энергии q как поскольку р'=р/с 2 и q=pv (здесь р - звуковое давление, с - скорость звука, j - потенциал скоростей в звуковом поле).Полный И. з. в. j получается интегрированием величины j по всему объёму V среды, занятой волной Из ур-ния (2) получается, что т. к. первый член (2), будучи преобразован в интеграл по граничной поверхности, обращается в нуль. Т. о., распространяющаяся в среде звуковая волна несёт с собой не только энергию, но и импульс (т. е. кол-во движения). Плотность потока импульса является тензорной величиной. Законом сохранения И. з. в. обусловлены такие эффекты, как давление звукового излучения, акустические течения и др. (см. Нелинейная акустика). Лит.: Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М., Гидродинамика, 4 изд., М., 1988. И. П. Толямина.

ИМПУЛЬС СИЛЫ

ИМПУЛЬС СИЛЫ - величина, характеризующая действие, к-рое оказывает на тело сила F за нек-рый промежуток времени t1; равна произведению ср. значения этой силы на время её действия: S=Fcp.t1. И. с.- величина векторная и направлена так же, как Fcp. Более точно И. с. определяется интегралом При движении материальной точки под действием силы её количество движения получает за время t1 прирашение, равное И. с. Т. о., mv1=mv0+S, где mv0 и mv1 - соответственно кол-ва движения точки в начале и в конце промежутка времени t1.Понятием И. с. широко пользуются в механике, в частности в теории удара, где величина, равная пмпульсу ударной силы F уд за время удара t, наз. ударнымимпульсом

ИМПУЛЬС ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ

Статья большая, находится на отдельной странице.

ИМПУЛЬСНАЯ ГОЛОГРАФИЯ

Статья большая, находится на отдельной странице.

ИМПУЛЬСНАЯ МОДУЛЯЦИЯ

ИМПУЛЬСНАЯ МОДУЛЯЦИЯ - изменение параметров импульсных сигналов во времени или в пространстве. Обычно И. м. представляет собой разновидность модулированных колебаний, где в качестве "переносчика" информации используется последовательность импульсов. Вид И. м. определяется законом изменения параметров (амплитуды, длительности, фазы, частоты следования) импульсных сигналов. В соответствии с этим (рис. 1) различают 4 осн. вида И. м.: амплитудно-импульсную, широтно-импульсную, фазово-импульсную и частотно-импульсную модуляции. <И. м. используют в технике связи, где в ряде случаев она позволяет реализовать большую помехоустойчивостьпо сравнению с той, к-рая может быть получена, когда переносчиком информации служат гармонич. сигналы. И. м. нашла применение в системах и устройствах вычислит. и информационно-измерит. техники с цифровым (дискретным) представлением аналоговых сигналов, в частности в аналогово-цифровых преобразователях, цифровых фильтрах и др. устройствах. Рис. 1. Различные виды импульсной модуляции: а - немодулированная последовательность импульсов; б - модулирующий (информационный) сигнал; в - амплитудно-импульсная модуляция; г- широтно-импульсная модуляция; д - частотно-импульсная модуляция; г - фазово-импульсная модуляция. В системах оптич. и ВЧ-радиолокации и связи И. м. применяют для модуляции гармонич. сигналов (см. Амплитудная модуляция). В этом случае возможна реализация сложных видов И. м., когда наряду с изменением параметров огибающей (последовательности импульсов) используется модуляция ВЧ-заполнения импульсов. Примером такой И. м. может служить линейно-частотная модуляция (рис. 2), реализующая изменение частоты заполнения по линейному закону. Рис. 2. Линейно-частотная модуляция: а-форма сигнала; б -закон изменения частоты заполнения (w0 - несущая частота; w д- девиация частоты). В радиолокации И. м. позволяет не только сформировать мощные кратковрем. излучения для обнаружения и определения параметров движения целей, но и получить конкретные оценки их размеров, конфигурации, скорости вращения вокруг центра тяжести. И. м. используют также для идентификации физических параметров (темп-ры, плотности, степени ионизации и т. д.) разл. объектов и сред. Лит.: Харкевич А. А., Основы радиотехники, М., 1963; Ицхоки Я. С., Овчинников Н. И., Импульсные и цифровые устройства, М., 1973; Баскаков С. И., Радиотехнические цепи и сигналы, М., 1983. Ю. К. Богатырёв.

ИМПУЛЬСНОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ

Статья большая, находится на отдельной странице.

ИМПУЛЬСНОЕ ПРОСТРАНСТВО

ИМПУЛЬСНОЕ ПРОСТРАНСТВО - пространство, точки к-рого определяют значения импульсов структурных элементов (частиц) системы. В общем случае -пространство обобщённых импульсов - переменных, канонически сопряжённых обобщённым координатам. Размерность И. п. равна полному числу обобщённых координат, т. е. числу степеней свободы S. Так, для системы N частиц без внутр. степеней свободы размерность И. п. S=3N. И. п. является подпространством, образующим вместе с пространством обобщённых координат фазовое пространство системы. При классич. описании (замкнутой) системы с S степенями свободы каждое состояние системы в любой момент времени полностью определяется значением S обобщённых координат qi и S обобщённых импульсов р i,т. е. задаётся определ. точкой в фазовом пространстве. Соответственно каждая точка И. п. однозначно фиксирует импульсы составляющих систему частиц. В квантовой механике, согласно неопределённостей соотношению, частицы не могут характеризоваться одновременно точно определёнными значениями координат и импульсов. Поэтому имеет смысл говорить только о числе состояний DG(qi,pi )в данном (малом) объёме фазового пространства П ijр iDqi вокруг точки с координатами {qi, р i}. При этом число состояний в И. п. DG( р i) получается из DG(qi,р i) суммированием по всем точкам пространства обобщённых координат qi (см. Плотность состояний). Для систем, допускающих квазиклассич. описание, DG= . Кроме того, описание квантовомеханич. систем носит вероятностный характер и обеспечивается заданием матрицы плотности (для замкнутых систем - волновых ф-ций). Каждой точке И. п. соответствует определ. матрица плотности системы в импульсном представлении, что позволяет определить все усреднённые характеристики системы в этой точке и импульсные распределения (см. Импульсное представление квантовой механики). Состояние системы полностью характеризуется определ. значениями импульсов составляющих её частиц только для системы свободных невзаимодействующих частиц. <Во мн. задачах удобно переходить от пространств, описания систем к импульсному, при к-ром обычное конфигурац. пространство отображается, как правило преобразованием Фурье, в И. п., а пространств. дифференцированию или интегрированию соответствуют алгебраич. операции. <В физике твёрдого тела под И. п. понимают пространство квазиимпульсов. В этом случае области физически различных состояний квазичастиц в И. п. соответствует одна элементарная ячейка обратной решетки кристалла (см. Бриллюэна зона). В И. п. задаётся большинство свойств квазичастиц в твёрдых телах - энергетич. спектры и зоны, поверхность Ферми и пр. (см. Зонная теория), а также ф-ции распределения (матрицы плотности), волновые ф-ции и Грина функции квазичастиц в импульсном представлении. А. Э. Мейерович.

ИМПУЛЬСНЫЕ УСТРОЙСТВА

Статья большая, находится на отдельной странице.

ИМПУЛЬСНЫЙ ГЕНЕРАТОР

ИМПУЛЬСНЫЙ ГЕНЕРАТОР - электронное устройство для создания последовательностей импульсов или одиночных видеоимпульсов. Наиб, простым по устройству И. г. является блокинг-генератор. Обычно И. г. состоит из задающего источника колебаний и формирователя, создающего импульсы необходимой (обычно близкой к прямоугольной) формы, длительности и амплитуды (мощности). Источником может служить генератор синусоидальных или релаксационных колебаний ( генератор пилообразного напряжения, мультивибратор и т. д.). И. г. можно построить на основе цифровых (логических) микросхем. Для лабораторных и эксперим. исследований используют И. г. в качестве измерит. приборов с разнообразными режимами работы, устанавливаемыми оператором. В таких И. г. предусматривается выдача импульсов разл. полярности, длительности, частоты повторения, амплитуды; задержка импульсов относительно начальных на регулируемое время с выдачей импульсов синхронизации; возможность внеш. синхронизации и внеш. запуска, а иногда и возможность модуляции последовательности импульсов внеш. сигналом по амплитуде, частоте повторения, фазе, длительности (ширине) и т. д. При необходимости получения радиоимпульсов И. г. используют как модулятор высокочастотного генератора. Лит.: Справочник по радиоплентронным устройствам, т. 1, М:, 1978; Гольденберг Л. М., Импульсные устройства, [2 изд.], М., 1981. Б. X. Кривицкий.

ИМПУЛЬСНЫЙ РАЗРЯД

Статья большая, находится на отдельной странице.

ИМПУЛЬСНЫЙ РЕАКТОР

Статья большая, находится на отдельной странице.

ИМПУЛЬСНЫЙ СИГНАЛ

ИМПУЛЬСНЫЙ СИГНАЛ - кратковрем. изменение физ. величины (поля, параметра материальной среды и т. п.). В зависимости от природы различают акустич., эл.-магн. (в т. ч. радио- и оптич.), электрич. и т. п. И. с. Осн. параметрами, определяющими свойства И. с., являются: длительность (протяжённость в пространстве), амплитуда - величина максимального отклонения от определ. уровня, длительность (протяжённость) фронта и среза (спада), скорость перемещения в среде. Повторяющиеся во времени И. с. характеризуютсяпериодом (пли частотой) повторения, а такжe скважностью, определяемой как отношение периода повторения к длительности импульса. <Для описания формы реальных И. с. используют разл. аппроксимирующие ф-ции (отсюда названия: гауссова, экспоненц., прямоугольная и т. п. форма И. с.), а также разложения И. с. в ряды по спец. базисным ф-циям, напр., ф-циям Эрмита, Бесселя, Уолша, полиномам Чебышева. Спектральным представлением И. с. наз. его Фурье преобразование, осн. параметром к-рого является ширина спектра И. с. Спектр любого И. с. бесконечен, однако в технике под шириной спектра И. с. обычно понимают ограннч. область частот Dw, в к-рой сосредоточена доминирующая доля (напр. /0,9) полной энергии И. с., её наз. активной шириной спектра. Между активной шириной спектра Dw и длительностью Dt реальных И. с. выполняется соотношение неопределённости DwDt=const, гласящее: чем меньше длительность (интервал времени наблюдения) И. с., тем шире его спектр (тем шире должна быть полоса пропускания обрабатывающей и измерительной аппаратуры).В радиоэлектронике одиночные И. с. наз. видеоимпульсами, а короткие пакеты высокочастотных колебаний, огибающая к-рых изменяется по закону видеоимпульсов,- радиоимпульсами. Радиоимпульсные сигналы, используемые в радиолокации, можно рассматривать как частный случай амплптудномодулированных колебаний (см. Амплитудная модуляция). В информационно-вычислит. технике и технике связи последовательности И. с. применяют для кодирования и переноса информации (см. Импульсная модуляция). По роли в передаче информации И. с. можно разделить на полезные и мешающие (импульсные помехи), по степени определённости ожидаемых значений- на детерминированные (регулярные) и случайные. <И. с. находят применение также в др. областях техники и эксперим. физики: для дистанц. обнаружения объектов, диагностики неоднородностей разл. сред, ускорения потоков заряж. частиц, создания когерентных излучений и т. д. (см. Импульсные устройства). Фактически любое излучение заряж. частиц представляет собой совокупность И. с. разл. амплитуды и длительности. Поэтому И. с. широко представлены в природе в виде "всплесков" излучений космич. источников (напр., пульсаров); сейсмич. возмущений, напр., в результате сдвигов земной коры; возмущений, распространяющихся в биологически активных средах (см. Нервный импульс), и т. д. Лит.: Гоноровский И. С., Радиотехнические цепи и сигналы, 4 изд., М., 1986; Ицхоки Я. С., Овчинников Н. И., Импульсные и цифровые устройства, М., 1973. Ю. К. Богатырёв. М. А. Миллер.

ИНВАРИАНТ МАТРИЦЫ

ИНВАРИАНТ МАТРИЦЫ - характеристика квадратной матрицы А, сохраняющаяся при преобразовании подобия A'=S-1AS, где S - невырожденная матрица (её определитель отличен от нуля, detS№0). Матрицы А' и А наз. подобными. Алгебраич. матричные ур-ния сохраняют свой вид при преобразовании подобия, поэтому собственные значения li матрицы являются И. м. Через собств. значения выражаются др. важные для приложений И. м., её след (шпур) и определитель: В. И. Алхимов,

ИНВАРИАНТНОЕ ИНТЕГРИРОВАНИЕ

Статья большая, находится на отдельной странице.

ИНВАРИАНТНОСТЬ

Статья большая, находится на отдельной странице.

ИНВАРИАНТНЫЙ ЗАРЯД

ИНВАРИАНТНЫЙ ЗАРЯД -одно из осн. понятий метода ренормализационнай группы в квантовой теории поля (КТП). Определяется как произведение перенормированных константы связи (заряда), вершинной ф-ции, соответствующей этой константе, и корней квадратных из обезразмеренных пропагаторов частиц, входящих в данную вершину. Назв. связано с тем, что указанное произведение инвариантно относительно преобразований ренормализац. группы, а при выключении радиационных поправок переходит в соответствующий заряд (константу связи) или простую ф-цию от него. Физ. смысл И. з. близок к физ. смыслу эффективного заряда. Лит. см. при ст. Ренормализационная группа. Д. В. Ширков.

ИНВАРИАНТЫ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ

Статья большая, находится на отдельной странице.

ИНВАРНЫЕ СПЛАВЫ

Статья большая, находится на отдельной странице.

ИНВЕРСИОННЫЙ СЛОЙ

Статья большая, находится на отдельной странице.

ИНВЕРСИЯ НАСЕЛЁННОСТЕЙ

ИНВЕРСИЯ НАСЕЛЁННОСТЕЙ (от лат. inversio - переворачивание, перестановка) - неравновесное состояние вещества, при к-ром для составляющих его частиц (атомов, молекул и т. п.) для к.-л. пары уровней энергии выполняется неравенство: N2/g2>N1/g1, где N2, и N1 - населённости верх, и ниж, уровней энергии, g2 и g1- их кратности вырождения (см. Уровни энергии). В обычных условиях (при тепловом равновесии) на верх. уровне энергии находится меньше частиц, чем на нижнем (см. Больцмана распределение), и неравенство не выполняется. И. н.- необходимое условие генерации и усиления эл.-магн. колебаний во всех устройствах квантовой электроники.

ИНДЕКСЫ КРИСТАЛЛОГРАФИЧЕСКИЕ

ИНДЕКСЫ КРИСТАЛЛОГРАФИЧЕСКИЕ - три целых числа, определяющие расположение в пространстве граней и атомных плоскостей кристалла(индексы Миллера), а также направлений в кристалле и его рёбер (индексы Вейса) относительно кристаллографич. осей. Прямая и параллельное ей ребро, определяемые индексами Вейса р 1, р 2, р3 (обозначаются [p1p2p3]), проходят из начала координат О в точку А, определяемую вектором p1<а, b, с - периоды решётки (на рис. прямая ОА определяется индексами Вейса [124]).Кристаллографич. плоскость отсекает на осях координат, построенных на векторах a., b, c, отрезки р1 а, p'2b, р'3 с (p'1, р'2, р'3 - целые числа); целочисл. обратные отношения 1/p'1: 1/p'2: 1/p'3=h:k:l определяют индексы Миллера (hkl )данной плоскости. Напр., для плоскостей Р на рис. p'1=2, p'2=3, р'3=6; обратные отношения этих величин 1/2:1/3:1/6 можно привести к целым числам: 6/2 : 6/з : 6/6=3:2:1, т. е. плоскость Р определяется миллеровскими индексами (321). Прямая ОА с индексами Вейса[124] и плоскость Р с индексами Миллера (321); Ох, Оу, Оz -кристаллографические оси. Равенство нулю одного или двух индексов Миллера означает, что плоскости параллельны одной или двум кристаллографич. осям. Отрицат. значения индексов Миллера соответствуют плоскостям, пересекающим оси координат в отрицат. направлениях. Совокупность симметричных граней одной простой формы кристалла обозначается {h k l}. При дифракции рентгеновских лучей индексы h, k, l отражающей плоскости характеризуют одновременно положение дифракционного максимума (рефлекса) в обратной решётке. Лит. см. при ст. Кристаллография. Б. К. Вайнштейн.

ИНДЕТЕРМИНИЗМ

ИНДЕТЕРМИНИЗМ (от лат. in- приставка, означающая отрицание, и детерминизм) - отрицание объективной связи событий, приводящее к отрицанию причинности как всеобщего принципа. В совр. физике возрождение индетерминистских концепций связано с открытием статистич. характера поведения отд. объектов микромира, даваемого квантовой механикой. В действительности открытие статистич. закономерностей знаменует переход к более глубокому отражению объективных связей в природе, когда присущая природе необходимость выступает в тесной взаимосвязи со случайностью. Т. о., статнстич. характер законов микромира не означает отсутствия причинности, а выражает новую, более высокую форму детерминизма. Связь состояний во всех статистич. теориях по-прежнему носит однозначный характер. См. Причинность. Г. Я. Мякишев.

ИНДЕФИНИТНАЯ МЕТРИКА

ИНДЕФИНИТНАЯ МЕТРИКА (от лат. indefinitus - неопределённый) - обобщение скалярного произведения, когда на него не накладывается условие положит. определённости. В конечномерном векторном пространстве индефинитное скалярное произведение в координатной записи даётся ф-лой (в случае комплексного пространства,* означает комплексное сопряжение) или (в случае веществ, пространства); здесь - невырожденная эрмитова матрица (в комплексном случае) или невырожденная веществ, симметричная матрица (в веществ. случае). Веществ, пространства с И. м. наз. также псевдоевклидовыми пространствами; важнейшим физ. примером является Минковского пространство-время (пространство-время спец. теории относительности). Псевдориманова геометрия (построенная по типу римановой, но с И. м.) лежит в основе матем. аппарата общей теории относительности (теории тяготения Эйнштейна - Гильберта).Комплексные пространства с И. м. (наз. псевдогильбертовыми пространствами) находят применение в квантовой теории поля. Лит.: Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М., Теория поля, 7 изд., М., 1988; Рашевский П. К., Риманова геометрия и тензорный анализ, 3 изд., М., 1967; Боголюбов Н. Н., Ширков Д. В., Введение в теорию квантованных полей, 4 изд., М., 1984; Надь К. Л., Пространства состояний с индефинитной метрикой в квантовой теории поля, пер. с англ., М., 1969; Азизов Т. Я., Иохвидов И. С., Основы теории линейных операторов в пространствах с индефинитной метрикой, М., 1986. А. И. Оксак.

ИНДИЙ

ИНДИЙ (Indium), In, - хим. элемент III группы периодич. системы элементов, ат. номер 49, ат. масса 114,82. В природе представлен двумя изотопами: стабильным 113In (4,28%) и слабо b- -радиоактивным 116In (95,72%, T1/2=5.1014 лет). Электронная конфигурация внеш. оболочки 5s2p. Энергии последоват. ионизации 5,786, 18,869 и 28,03 эВ. Кристаллохим. радиус In 0,166 нм, иона In3+ 0,092 нм. Значение электроотрицательности 1,49.В свободном виде - серебристо-белый мягкий металл. Кристаллич. решётка тетрагональная с постоянными решётки а=0,4583 и с=0,4936 нм. Плоты. 7,31 кг/дм 3, t пл=156,78°С, t кип=2024° С. Теплоёмкость С р=26,7 Дж/(моль. <К), теплота плавления 3,26 кДж/моль, теплота кипения 237,4 кДж/моль. Коэф. линейного расширения 33.10-6 К -1 (20°С), теплопроводность 87-80 Вт/(м. <К) (при 250-400 К). Уд. сопротивление 0,0837 мкОм. <м (0° С), температурный коэф. сопротивления 0,00490 К -1 (0-100° С), модуль упругости 10,5 ГПа. Тв. по Бринеллю 9 МПа, предел прочности при растяжении 2,25 МПа, предел прочности при сжатии 2,15 МПа. <В хим. соединениях проявляет степень окисления +3, реже +1 и +2. На воздухе при комнатной темп-ре устойчив, при нагревании окисляется. <Осн. область применения И. и его соединений (InSb, InAs и InP) - полупроводниковые материалы. Так, InSb применяют в детекторах ИК-излучения. InAs используют также в приборах для измерения напряжённости магн. поля. Легирование микроколичествами И. полупроводниковых Si и Ge применяют для создания дырочной проводимости и р-n -переходов. Кроме того, И. используют как герметизирующий, припойный и коррозионно-стойкий материал в электронной промышленности. Индиевые покрытия обладают высокой отражат. способностью и могут применяться для изготовления зеркал и рефлекторов. С. С. Бердоносов.

ИНДИКАТРИСА

ИНДИКАТРИСА (франц. indicatrice, букв. - указывающая) (указательная поверхность) - вспомогательная поверхность, характеризующая зависимость к.-л. свойства среды от направления. Для построения И. из одной точки проводят радиусы-векторы, длина к-рых пропорц. величине, характеризующей данное свойство в данном направлении, напр., электропроводность, показатель преломления, модули упругости. Индикатриса в оптике - линия или поверхность, изображающая зависимость от направления характеристик светового поля или пространств, (угл.) характеристики оптич. свойств к.-л. тела (яркости, силы света, отражат. способности, показателя преломления и др.). Для получения И. строят полярную диаграмму, из центра к-рой в соответствующих направлениях откладывают радиусы-векторы, пропорциональные в принятом масштабе величине исследуемой оптич. характеристики. Линия (поверхность), соединяющая концы этих отрезков, и будет И. Применительно к источникам излучений понятие И. часто заменяют термином диаграмма направленности. И. рассеяния изображает распределение рассеянного света для разл. углов наблюдения. И. в оптике часто применяют в случаях, когда аналитич. выражение соответствующих угл. зависимостей сложно или неизвестно. Понятием И. широко пользуются при выполнении светотехн. расчётов, а также в кристаллооптике. Лит.: Ландсберг Г. С., Оптика, 5 изд., М,, 1976; Мешков В. В., Основы светотехники, 2 изд., М., 1979. Л. Н. Капорский.

ИНДУКТИВНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ

ИНДУКТИВНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ - в цепи переменного тока - реактивная часть сопротивления двухполюсника (см. Импеданс), в к-ром синусоидальный ток отстаёт по фазе от приложенного напряжения подобно тому, как это имеет место для катушки самоиндукции. В идеальном случае, когда катушка самоиндукции может быть охарактеризована единств. параметром - индуктивностью L=const, И. с. определяется как отношение амплитуд напряжения и тока и равно XL=wL(w - циклич. частота). При этом ток отстаёт по фазе от напряжения точно на угол p/2, вследствие чего в среднем за период не происходит ни накопления эл.-магн. энергии в катушке, ни её диссипации: дважды за период энергия накачивается внутрь катушки (в основном в виде энергии магн. поля) и дважды возвращается обратно источнику (или во внеш. цепь).Принято считать, что реактанс произвольного двухполюсника (мнимая часть его импеданса Z=R+iX )имеет индуктивный характер, если он положителен [Х>0, при ехр (iwt)-описании временной зависимости величин]. Именно этот признак, а не пропорциональность X частоте w характерен для И. с. В принципе ф-ция X(w) для И. с. может быть произвольной (известные ограничения накладывают только Крамерса - Кронига соотношения); более того, даже реактивная энергия, связанная с И. с., не обязательно должна быть преимущественно магнитной. И. с. в микросхемах довольно часто воспроизводятся с помощью фазовращателей (гираторов). Отметим также, что один и тот же двухполюсник может вести себя по-разному в разл. диапазонах частот. Так, колебат. контур, составленный из параллельно соединённых катушек самоиндукции (с индуктивностью L )и конденсатора (с ёмкостью С), на частотах ниже резонансной w>w р=1/ Ц LC ведёт себя как И. с., а при w>wp- как ёмкостное сопротивление. М. А. Миллер, Г. В. Пермитин.

ИНДУКТИВНОСТЬ

Статья большая, находится на отдельной странице.

ИНДУКТИВНОСТЬ ВЗАИМНАЯ

ИНДУКТИВНОСТЬ ВЗАИМНАЯ - параметр, характеризующий эл.-магн. взаимодействие между двумя замкнутыми электрич. цепями без разветвлений, по к-рым протекают квазистациоиарные токи (см. Индукции электромагнитной коэффициенты).

ИНДУКЦИИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ КОЭФФИЦИЕНТЫ

ИНДУКЦИИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ КОЭФФИЦИЕНТЫ - параметры, характеризующие эл.-магн. взаимодействие в системе замкнутых неразветвлённых электрич. цепей, в к-рых протекают квазистационарные токи [см. Квазистационарное (квазистатическое) приближение].На рис. изображено неск. проводящих контуров с произвольно заданными направлениями обхода; каждому контуру сопоставлен номер (1, 2, ...). Ток Ip в контуре р считается положительным, если положит. заряды переносятся в направлении обхода. В случае неподвижных контуров, пост. токов и линейных сред без намагниченности магн. поле может быть представлено как суперпозиция магн. полей, создаваемых каждым отд. током: Энергия пост. магн. поля (в СИ): Величины Lpq наз. И. э. к. и в СИ измеряются в генри (Гн). Как видно из (2), И. э. к. симметричны по индексам: Lpq=Lqp. Величина L рр наз. коэф. самоиндукции или индуктивностью контура р, она всегда положительна. Величина Lpq, p№q наз. коэф. взаимной индукции или взаимной индуктивностью контуров р и q;знак Lpq зависит от выбора направлений в контурах p и q. Из требования положительности полной энергиимагн. поля при произвольном соотношении токов в контурах вытекает след. свойство И. э. к.: Lpq[LppLqq.(3) В случае квазистационарных токов и медленных (по сравнению со скоростью света) движений контуров, когда можно пренебречь запаздыванием эл.-магн. взаимодействий в системе, эдс индукции в каждом контуре равна: Для квазилинейных цепей, выполненных из проводников, тонких по сравнению с др. размерами контуров и расстояниями между ними, взаимная индуктивность может быть рассчитана в приближении бесконечно тонких проводов. Если к тому же магн. проницаемость среды m е = 1, то Лит. см. при ст. Индуктивность. М. А. Миллер, Г. В. Пермитин.

ИНДУКЦИОННЫЙ ТОК

ИНДУКЦИОННЫЙ ТОК - электрический ток, обусловленный электродвижущей силой индукции (см. Электромагнитная индукция).

ИНДУКЦИОННЫЙ УСКОРИТЕЛЬ

ИНДУКЦИОННЫЙ УСКОРИТЕЛЬ - ускоритель заряженных частиц, в к-ром прирост энергии частиц происходит за счёт эдс индукции, создаваемой перем. магн. потоком. Различают циклич. И. у. ( бетатрон), в к-ром частицы обращаются в магн. поле по траекториям, близким к окружности, а магн. поток пронизывает эту окружность, и линейный индукционный ускоритель, в к-ром частицы движутся почти прямолинейно, а ускоряющее электрич. поле индукции создаётся охватывающим траекторию перем. магн. потоком. Э. Л. Вурштейн.

ИНДУКЦИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ

ИНДУКЦИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ - см. Электромагнитная индукция.

ИНДУКЦИЯ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКАЯ

ИНДУКЦИЯ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКАЯ - см. Электростатическая индукция.

ИНДУЦИРОВАННОЕ ИСПУСКАНИЕ

ИНДУЦИРОВАННОЕ ИСПУСКАНИЕ (индуцированное излучение) - то же, что вынужденное испускание.

ИНЕРТНАЯ МАССА

ИНЕРТНАЯ МАССА - физ. величина, характеризующая динамич. свойства тела. И. м. входит во второй закон Ньютона (и, т. о., является мерой инерции тела). Равна гравитац. массе.

ИНЕРТНОСТЬ

ИНЕРТНОСТЬ (инерция) (от лат. iners, род. падеж inertis - бездеятельный) в механике - свойство материальных тел, проявляющееся в том, что тело сохраняет неизменным состояние своего движения или покоя по отношению к т. н. инерциальной системе отсчёта, когда внеш. воздействия на тело (силы) отсутствуют или взаимно уравновешиваются. Если же на тело действует неуравновеш. система сил, то свойство И. сказывается в том, что изменение состояния покоя или движения тела, т. е. изменение скоростей его точек, происходит постепенно, а не мгновенно; при этом движение изменяется тем медленнее, чем больше И. тела. Мерой И. тела является его масса.

ИНЕРТНЫЕ ГАЗЫ

ИНЕРТНЫЕ ГАЗЫ (благородные газы, редкие газы) - элементы гл. подгруппы VIII группы периодич. системы элементов. К И. г. относится гелий (Не), неон (Ne), аргон (Аr), криптон (Кr), ксенон (Хе) и радиоакт. радон (Rn). В природе И. г. присутствуют в атмосфере, Не входит как примесь к природному газу, нек-рые И. г. содержатся в горных породах. Наиб. распространён во Вселенной Не, а в атмосфере Земли - Аr (0,934% по объёму). Внеш. электронные оболочки атомов И. г. (конфигурация s2 р 6, для Не - s2) устойчивы, поэтому И. г. химически мало активны (немногочисл. хим. соединения известны для Кr, Хе и Rn). В свободном виде все И. г. одноатомны. Двухатомные эксимерные комплексы И. г. типа ArF*, KrF*, XeF*, XeBr* используются в УФ-лазерах (см. Эксимерный лазер). С. С. Бердоносов.

ИНЕРЦИАЛЬНАЯ СИСТЕМА ОТСЧЁТА

ИНЕРЦИАЛЬНАЯ СИСТЕМА ОТСЧЁТА - система отсчёта, в к-рой справедлив закон инерции: материальная точка, когда на неё не действуют никакие силы (или действуют силы взаимно уравновешенные), находится в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения. Всякая система отсчёта, движущаяся по отношению к И. с. о. поступательно, равномерно и прямолинейно, есть также И. с. о. Следовательно, теоретически может существовать любое число равноправных И. с. о., обладающих тем важным свойством, что во всех таких системах законы физики одинаковы (принцип относительности). Система отсчёта, движущаяся по отношению к И. с. о. с ускорением, неинерциальна, и закон инерции в ней не выполняется. <Понятие И. с. о. является научной абстракцией. Реальная система отсчёта всегда связывается с к.-н. конкретным телом (землёй, корпусом корабля или самолёта и т. п.), по отношению к к-рому и изучается движение разл. объектов. Поскольку все реальные тела движутся с тем или иным ускорением, любая реальная система отсчёта может рассматриваться как И. с. о. лишь с определ. степенью приближения. С очень высокой степенью точности инерциальной можно считать гелиоцентрич. систему, связанную с центром масс Солнечной системы и с осями, направленными на три далёкие звезды. Такая И. с. о. используется гл. обр. в задачах небесной механики и космонавтики. Для решения большинства техн. задач И. с. о. можно считать систему, жёстко связанную с Землёй, а в случаях, требующих большей точности (напр., в гироскопии), - с центром масс Земли и осями, направленными на далёкие звёзды. <При переходе от одной И. с. о. к другой в классич. механике Ньютона для пространств, координат и времени справедливы преобразования Галилея (см. Галилея принцип относительности), а в релятив. механике - Лоренца преобразования. Лит. см. при ст. Механика, Относительности теория.

ИНЕРЦИАЛЬНОЕ УДЕРЖАНИЕ

Статья большая, находится на отдельной странице.

ИНЕРЦИИ ЗАКОН

ИНЕРЦИИ ЗАКОН - закон механики, согласно к-рому тело при взаимном уравновешивании всех действующих на него сил сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения, пока приложенные силы не заставляют его изменить это состояние. Открыт Г. Галилеем в 1632, сформулирован И. Ньютоном в 1687 как первый из Ньютона законов механики. И. з.- частный случай закона сохранения кол-ва движения системы.

ИНЕРЦИИ СИЛЫ

ИНЕРЦИИ СИЛЫ - см. Сила инерции.

ИНЕРЦИЯ

ИНЕРЦИЯ - то же, что инертность.

ИНЖEКЦИЯ

ИНЖEКЦИЯ (от лат. injectio - вбрасывание) частиц в ускоритель - ввод пучка заряж. частиц в ускоритель. В линейных ускорителях И. частиц(как и их вывод после ускорения) не представляет существ, техн. трудности и требует лишь согласования параметров вводимого пучка с параметрами ускорителя. В нек-рых циклич. ускорителях ( фазотронах, циклотронах), в к-рых ускорение начинается с очень малых энергий, источник ионов находится непосредственно внутри ускорит, камеры (в её центре), что также снимает проблему И. В большинстве же циклич. ускорителей пучок частиц вводится в рабочую область ускорителя извне, из инжектора. Расположение пучка вблизи равновесной орбиты достигается включением на время И. спец. отклоняющей системы. Система И. рассчитывается так, чтобы обеспечить наиб, плотное заполнение частицами рабочей области ускорителя. Простейшая система И.- однооборотная, при к-рой время И. не превышает времени оборота частиц в ускорителе. Для повышения интенсивности ускоряемого пучка часто применяют многооборотную И. (в течение неск. периодов обращения частицы) или многократную И. (в течение неск. циклов работы бустера). э. Л. Бурштейп.

ИНЖEКЦИЯ НОСИТЕЛЕЙ ЗАРЯДА

Статья большая, находится на отдельной странице.

ИНЖЕКТОР

ИНЖЕКТОР - первичный источник или предварит, ускоритель заряж. частиц, предназначенный для ввода (инжекции) частиц в осн. ускоритель. При инжекции частиц малой энергии используются первичные источники частиц (электронная пушка, плазменный источник ионов и т. д.) или высоковольтные ускорители (до энергий х1 МэВ); для энергий инжекции в десятки и сотни МэВ применяются резонансные линейные ускорители, а для ещё больших энергий (~1 ГэВ и выше) - циклич. ускорители-инжекторы ( бустеры), э. Л. Бурштейн.